近两年，在国家政策引导下，上海、山东、江苏、河北、天津、福建、浙江、辽宁等地区颁布了海上光伏领域相关支持政策，以促进相关产业的发展，这些省份海上光伏规划已超60GW。
为积极响应党的二十大号召，加速海洋强国建设步伐，聚焦提升海洋资源开发能力与新能源发展，2024年10月16日，由中国能源研究会新能源智能制造与应用技术专委会、中国电力工程顾问集团西北电力设计院、福建永福电力设计股份有限公司、索比光伏网等联合组织的2024第二届海上光伏大会在福建盛大召开，大会由来自海上光伏项目开发、设计、施工、产品供应、材料配套、验收服务及运维保障等全产业链企业及专家大咖300余人共同参与，引导海上光伏未来发展方向，探讨行业发展现状与展望。
中国能源研究会副理事长、南方电网公司原副总经理 陈允鹏
▶ 海上光伏将在推动能源转型的过程中发挥更加举足轻重的作用
截至2024年7月底，中国光伏装机容量已经达到12亿千瓦，提前六年实现了2030年的装机目标。同时，我国近海海域辽阔，沿海地区太阳能资源丰富，海上光伏是近年来全球光伏发展的重要方向之一，大力发展海上光伏是深入贯彻落实总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略的有利抓手，对推动我国能源结构调整、增加能源供给、保障能源安全、实现非化石能源消费比例占比目标等方面都具有重大意义。福建省作为我国重要的沿海省份之一，蕴藏着丰富的太阳能资源。
当前，海上光伏发展依然面临着诸多挑战，随着装机规模的日益扩大、供应链的逐步健全、管理机制的不断完善，海上光伏的竞争力将持续加强。特别是海上风电，有一些特殊应用场景，在海上以及岛上供电方面将起到重大的作用，所以海上光伏产业将迎来前所未有的发展空间和机遇，将在推动能源转型的过程中发挥更加举足轻重的作用。
中国电力工程顾问集团西北电力设计院党委委员、副总经理 刘国斌
▶ 聚焦海洋，朝更为广袤的海上新能源市场全速进军
我国海上光伏可装机容量潜力巨大，并且沿海区域拥有良好的消纳能力，随着国家关于海上光伏相关政策的连续出台，我国海上光伏的发展趋势显著加快。海上光伏产业凭借丰富的资源、广阔的空间、优越的条件，逐步成为新能源产业投资的热点。
西北院是一家从上海西迁至内陆的勘察设计企业，从2006年的贺兰山风电开始，西北院先后承揽了各类风电光伏新能源项目约25GW，成为我国新能源发展的排头兵，更成为当前“沙戈荒”新能源大基地建设的主力军。如今，西北院顺应时代要求，将目光聚焦海洋，朝着更为广袤的海上新能源市场全速进军。
目前海上光伏产业仍然面临着技术性、安全性、适应性、经济性等诸多挑战。需要广大高校、科研院所、企业加强交流合作，加大研发投入，加快成果转化，加速技术应用，创新合作模式，共同推动海上光伏产业健康有序发展。未来，西北院将充分发挥自身的能源规划、技术研发、工程设计、项目管理、产业投资等优势，与广大战略合作伙伴并肩携手，积极投身海上光伏项目的开发建设。
海洋新能源革命
海上送出通道廊道整体规划面临挑战
电规总院新能源院副处长盖振宇表示，我国海域面积辽阔，海上的风能、太阳能资源丰富。其中海上风能的资源超过陆上的利用小时数能达到20%~70%之间。海上光伏由于没有遮挡，海域比较开阔，日照时间更长，利用小时数也较高。
目前海上廊道面临用电紧张的情况，廊道建设涉及航道、生态、养殖、军事等各个方面，需要多个部门协调共建，未来海上送出通道廊道整体规划面临一定挑战。针对海上新能源发展，盖振宇提出四项建议，一是统筹海上新能源资源观测，建立资源评估体系;二是加强国家层面的宏观统筹与整体规划，优化审批流程，为企业投资项目创造良好环境。三是提升产业链水平，延链补链;四是积极开拓海外市场。向丹麦、英国、荷兰等海上风电光伏先进应用的国家学习经验，为全球提供一个更好的解决方案。
前期咨询工作是确保海上光伏项目
成功实施的前提
永福股份副总工程师陈增华表示，海洋经济的快速发展和科学技术的不断进步，拓展了海域开发利用的深度和广度，越来越多风电、光伏等项目布局在海上。海上光伏项目因其地理位置特殊性，其前期咨询工作的重要性不容忽视，它是确保项目成功实施、促进能源转型和提高社会及环境效益的关键。
永福股份在光伏和风电领域均具备优异的技术实力与丰富的实战经验，以行业领先的技术实力和成熟的项目管理能力，为客户打造近海、深远海、台风滨海、复杂山地、平原软基等全类型地质气象环境风电解决方案以及覆盖平地、山地、水面、屋面等各种场景光伏解决方案。目前，永福股份参与的风电项目装机容量合计超过9GW，光伏项目装机容量合计超过10GW。在风光领域，共获得专利近90项，主编及参与20余项能源行业与地方新能源标准编制，技术研发成果获得福建省科学技术进步奖一等奖等殊荣。
海上光伏发电系统
设计优化与实践探索
中国电力工程顾问集团西北电力设计院海上业务开发部主工王莹玉表示，在设计海上光伏系统时，需综合考虑海洋环境、运维经验及施工组织等多方面因素。首先，海洋环境的特殊性，如高温、高湿、高盐雾等，对设备选型及设计系统优化提出了更高要求。因此，在设备选型阶段，需特别关注光伏组件、逆变器、箱变及电缆等电气元器件的耐腐蚀性、耐高温低温性能及抗紫外线能力，确保其在极端海洋环境下仍能稳定运行。
除了设备选型，光伏支架和桩基的设计对海上光伏发电系统尤为重要，为了降低成本，考虑海上强风和强腐蚀环境条件对整个光伏支架以及桩基计算的影响，目前海上光伏支架设计基本均采用大跨度的光伏支架设计，要考虑组件倾角、钢结构稳定性等问题，力求在降低投资的同时，确保系统的稳定性和安全性。
在施工组织方面，王莹玉指出，需高效利用海上施工窗口期，优化码头及堆场布局，确保光伏支架等设备的顺利拼装和组装。同时，还需重点关注海缆登陆点的踏勘与选择，确保电力传输的顺畅与安全。
特殊水域
光伏施工关键技术与解决方案
广州打捞局救捞工程处总工李汪讳介绍，当前海上光伏项目普遍采用四桩基础架设平台的施工方式，业内常规做法是按排打桩，随后在施工步距足够开阔后进行平台安装。这种方法工艺成熟、效率高且难度相对较低，但存在供桩与供平台需形成可控流水、围蔽空间施工困难以及整体施工统筹难度大等问题。特别是桩与平台协同要求高，平台预制成为关键线路，增加了不可控因素，同时船舶作业空间需求大，围蔽空间内作业船舶进出受限。
同时，水面光伏施工还面临固定支出成本占比过高和项目经营风险巨大的现状，亟需进一步优化和创新施工技术和成本管理模式。针对这些挑战，广州打捞局创新性地引入了光伏平台浮托法工艺，有效解决了特定问题，如降低平台预制对海上作业工期的影响、减少施工组织难度、降低平台吊装变形风险等。
海上光伏
支架防腐、抗风探讨
宝武中央研究院综合材料解决方案中心主任助理、上海宝钢新创享科技有限公司总经理助理白会平博士表示，海洋环境对金属材料具有很高的腐蚀性，解决高温、高湿、高盐环境下钢结构支架的腐蚀问题，确保结构安全，是海上光伏建设需要解决的重大难题。针对海洋大气腐蚀环境，宝钢经过多年研究和数据积累，开发出高效能耐海洋大气腐蚀钢，与普碳钢相比大幅提升耐蚀性，为海洋光伏电站支架用材提供了新的选择。
宝钢耐海洋大气腐蚀钢采用特别成分和工艺设计，强度较普通钢提高2~3倍，带来光伏支架減重25%以上。据测试，宝钢推出的海洋大气腐蚀钢+适量腐蚀厚度补偿方案，可达到25年使用寿命要求，宝钢海上光伏支架方案不需镀锌，绿色环保，结合轻量化设计，可降低单瓦造价10~15%。
湖南大学教授、研究中心副主任牛华伟介绍，海南摩羯台风遭到破坏的海上光伏支架，主要问题出现在连接件设计上。固定支架、平单轴追踪、柔性支架等不同类型光伏支架体系的风荷载取值及抗风研究重点不同，海上光伏也同样有差异，在抗风研究方面的侧重点也各有差异。
尤其对于柔性支架来说，风的稳定性问题非常重要。目前团队正在开发新型的专门抗台风的柔性支架体系，提出正反拱新型结构体系方案，通过风洞实验的验证，可以保证抵抗12级以上的台风，目前正实施在浙江一海上柔性光伏支架的示范项目中。
技术创新
打造高质量海上光伏基地新标杆
华为数字能源有限公司中国区智能光伏高级解决方案总监全勇提出，针对海上光伏基地的建设挑战，华为提出通过三个融合，打造自动驾驶的清洁能源大基地的解决方案。首先，是通过数字技术和电力电子技术的融合、光伏和储能的融合、能量流和信息流的融合，实现清洁能源大基地的稳定并网、更高收益、极致安全、智能运维。在该方案中，通过组串式逆变器、子阵控制器、电站管理系统组合方案实现了智能光伏电站的整体建设。
在设计电站成本时，华为采用可以适配182/210组件的逆变器，通过灵活配置实现高容配比下的BOS成本降低。通过相同子阵的组网设计，针对桩基式和漂浮式场景，从线缆和施工上进行成本节省，较传统方案可以降低4厘-5厘左右。通过24小时恒功率运行和业界领先的动态MPPT效率跟踪技术，可实现发电量同比提升2%-3%。
光伏组件差异化
开启海上高效能源新时代
天合光能股份有限公司组件研发高级经理程涛认为，模块化设计或将成为未来海上光伏发展的主流。海上光伏项目面临的最大挑战，就是系统成本和可靠性能之间的权衡，面临高温、高湿、高盐雾以及强风浪、强紫外、强降水“三高三强”挑战。
在“三高三强”环境挑战下，天合在TOPCon电池电极的图形设计、电极浆料优化等方面进行升级，推出的至尊N型700W系列组件，通过搭载210技术平台和N型i-TOPCon电池技术，具备低电压、高功率、高可靠性的产品优势，在载荷、盐雾、PID、DH等方面具备更优的应对条件。此外，组件连接件等材料的可靠性也尤为关键。针对海浪和强降水拍击可能带来的海水侵蚀接线盒和连接器问题，天合光能也设计了IPX6(强烈喷水)、IPX8(持续潜水)和老化后长期海水浸泡实验，验证了其接线盒优异的防水性能。
上海爱旭新能源股份有限公司中国区产品行销负责人舒巍指出，海上光伏领域面临多重挑战，包括BOS成本、生物及灰尘遮挡、风机遮挡、运维困难、高湿热&高盐雾等问题。为应对这些难题，特别是针对湿润易腐蚀的滩涂环境，爱旭推出了ABC“天狼星”海上光伏专用组件。该组件采用防腐边框、防水帽和防尘帽设计，结合双玻+双POE的高阻水封装技术，确保滩涂光伏电站能够在全生命周期内稳定运行，该款组件功率达650W，转换效率24%，首年衰减不超过1%、逐年衰减不超过0.35%，凭借以上优势，可有效降低海光BOS成本5%以上，减少光伏区运维检修量约6%以上。
晶澳科技中国区技术支持高级经理黄崇豹表示，海上环境条件苛刻，对光伏电站提出了挑战。就组件来说，需要面临高盐雾、高紫外、电气绝缘、高载荷、高湿热、热斑等方面的风险。
晶澳科技基于TOPCon技术，开发了“湛蓝”、“耀蓝”两款海上光伏产品，具备“四高四抗”的特点：高功率、高效率、高发电、高可靠性、抗盐雾、抗紫外、抗湿热、抗热斑，可满足桩基式、漂浮式等光伏应用场景。组件采用自主研发的高效Bycium+n型电池技术，采用低氧含量、毫秒级少子寿命硅片，钝化效果更优，搭载LCOE技术，量产效率最高可以达到26.5%，这款电池具备非常优秀的抗湿热性能。其中，“耀蓝”系列具备低碳化、轻量化、更可靠三大特点，通过采用高耐候双层镀膜玻璃、聚氨酯边框、接线盒、连接器防护、高阻水密封胶等技术，可提升阻水性能8倍，提高拉伸强度25%，粘结性能20%，最终带来系统成本5%左右的节省，降低度电成本0.5%~1%。
国晟科技新能源研究院常务副院长刘松民博士介绍，海上应用组件端面临盐雾腐蚀、高湿热、高载荷、高UV等技术痛点。国晟针对海上特殊环境，提供了一系列创新的组件解决方案。其中，玻璃解决方案通过增加双层镀膜，显著提升了玻璃的耐盐雾腐蚀能力，增强了耐候性和阻水性。胶膜解决方案则采用光转膜技术，将有害的紫外光转化为有益的蓝光，全面增强了异质结组件的耐紫外性能。此外，边缘密封解决方案利用丁基胶封边工艺，有效隔绝水汽，减少了组件的衰减，特别适用于高温高湿的沿海环境。边框解决方案选用了具有优异耐候性、抗载荷且无PID问题的聚氨酯复合材料。同时，接线盒解决方案也注重隔绝水汽及耐盐雾腐蚀，确保整个组件系统的稳定性和耐久性。这些综合解决方案共同提升了海上光伏电站的效率和可靠性，使得在海上光伏应用场景下，同版型HJT组件较TOPCon电站BOS成本降低0.13元/W。
海上光伏
组件的可靠性检测与标准开发
鉴衡认证中心太阳能事业部总经理周罡提到，目前针对海上光伏应用场景和组件的标准环境是较为滞后。在此大背景下，鉴衡团队在过去两年的时间里，总结了四个主要风险因素，一是强腐蚀、二是高湿度、三是大风载、四是多海鸟。
针对以上各个风险点，鉴衡认证中心设定了相应的风险等级，在2024年5月底发布《海上光伏组件可靠性评估规范》，该规范要求应用于海上光伏系统的组件，在满足IEC 61215和IEC 61730认证的基础上，需根据组件海上应用场景进行额外的针对性的测试，以评估其长期可靠性及稳定性，确保终端业主单位的投资收益。此外，鉴衡推出针对海上光伏组件可靠性的认证规范“领跑者+”，涵盖了所有海上光伏相关规范，以及针对高温高湿、低温加盐等特殊环境的加严测试序列等，为海上光伏组件的可靠性检测与标准开发提供重要支持。
发展漂浮式光伏
是必然趋势
迈贝特新能源研发设计中心技术总监林建北表示，对于海上光伏电站，发展漂浮式光伏是必然趋势。漂浮式光伏电站目前多用于内河、水库、湖泊水域，其对水位高低变化的适应性强，不需要考虑地基条件。通过相关的验证和讨论，迈贝特团队得出近海漂浮式光伏系统优化方向，主要是在多方阵运动下柔性连接件响应，以及在复杂海洋环境下的运行维护方面。目前的研究目标主要聚焦探索在一定载荷环境下柔性连接件结构的优化设计以及合理的系统锚固方式和抗腐蚀、抗台风系泊方式。
林建北介绍，迈贝特团队主要从风载荷系统研究、水动力及结构可靠性研究、多系泊系统研究和多系泊结构响应四个方面进行突破。自2014年成立漂浮光伏系统研发团队以来，截止2023年，迈贝特水上漂浮全球出货量已经突破1.5GW。
山东智慧海洋产业技术研究院执行副院长，哈尔滨工程大学教授、博导吴晟提出了构建海上漂浮式光储一体化系统的创新方案。该系统通过整合低价高效的钙钛矿海上漂浮式光伏发电与大型长时储能设施，来实现电力的连续性和稳定性供应。在日照充足时，光伏发电产生的多余电力被储存于储能设施中，以供电力需求高峰期使用。这一方案不仅能够有效应对光伏系统的发电波动，提高能源调配能力，还能缓解光伏发电对电网的压力，降低并网难度。
在海上储能系统的选择中，液流电池因其全周期成本低、使用寿命长、安全性高等优势而备受青，睐且具有电池容量和功率输出调节灵活的特点。现阶段使用最广泛的全钒液流电池更是因其使用流动的水基电解液、在极端条件下不易发生火灾或爆炸而具有较高的安全性，非常适应复杂的海洋环境。
高容配比、集中并网
固定式海上伏最优LCOE解决方案
上能电气解决方案事业部副总经理王莉表示，湿度大、盐雾腐蚀强的海上环境对电气设备稳定性提出挑战，其中组串式逆变器与汇流箱靠近海平面，为避免受到海浪影响，应采用IP66防护等级方案;集中式逆变器与箱变坐落于检修平台，几乎无法与海水直接接触，无惧大浪侵袭，IP65的防护等级已完全满足要求。
王莉认为，高容配比、集中并网是固定式海上伏最优LCOE解决方案，集中式逆变器设备数量少，便于后期调试，通过配置高清LED屏，便于直观查看运行状态，可同时检视逆变器与变压器，节省时间的同时，极大地降低后期运维难度，不受丰水期、枯水期、结冰等水面特殊情况影响，随时随地在平台运检，提高运维效率。
海上光伏
并网主要流程与要点
IET fellow，国网浙江省电力有限公司教授级高级工程师张锋表示，在“双碳”目标的确定性远景之下，海上光伏具有资源丰富、高发电效率、减少土地占用、降低传输成本等技术特点，满足未来新型电力系统以新能源为主体的方向需要。
在海上光伏并网主要流程与要点方面，主要分成六大模块、15个工作步骤，缺一不可，一是前期工作，提交并网申请、报送并网资料、基本信息配置、签订供用电合同、组织并网协调会;二是签订并网调度协议;三是首次并网前调试工作，签订购售电合同、完成质监验收、调度专业验收、开展并网验收;四是并网启动试运行阶段，组织并网启动会，核实启动条件，机组启动调试;五是移交生产，取得电力业务许可证，上传运行数据，完成涉网性能试验。
海上光伏
创新之路
中国电力工程顾问集团西北电力设计院海上风电业务开发部副主任李娜在对话环节中表示，在海上光伏这一新兴领域即将崛起之际，我们务必避免价格战，而应集中力量于新质生产力和科技创新之上。多位专家已指出海上光伏应用场景的复杂与挑战，在此场景下，我们的核心关注点要放在在于海上光伏的安全性、适应性和经济性。
宝武中央研究院综合材料解决方案中心主任助理白会平表示，在海上光伏领域，面对高腐蚀环境和成本与回报率的双重挑战，如何确保材料的安全性与经济性成为行业痛点。钢结构作为海上光伏的承载体，需具备足够的腐蚀裕度和安全裕度，但这也导致了其笨重且成本高昂。目前宝钢正在开发的耐锈钢，其耐蚀性较现有耐海洋腐蚀钢提高了3倍，且能有效解决点蚀问题，这为海上光伏的应用提供了全新的材料选择。
中国华能集团清洁能源技术研究院光伏技术部主任助理李孟蕾表示，结合当前项目实践，海上光伏与风电同场发展的潜力巨大，未来海上+畜牧+盐业等多元化融合模式将不断涌现。在风光同场趋势下，需注重同期规划选址，考虑风机遮蔽、生态影响、容量搭配及风光资源互补，优化发电性能与功能输出。未来海上光伏发展需打破传统思维，基于收益率考量，选取适宜材料，在条件优越海域先行示范，逐步扩大规模，在示范阶段应注重项目合理性与经济性，随着规模扩大，逐步加大研发投入，寻找更优降本方案，或采用不同经济模型优化成本。
三峡东山能源投资有限公司总经理吴风云提到，当前沿海地区的用海限制日益严格，无论是自然资源部的规划，还是通航、军事、规划红线、湿地保护等因素，都限制了近海的开发潜力。然而，随着技术进步，我们有望跟随海上风电的步伐，向深远海进发，探索深远海的光伏开发，随着远距离输电技术的发展，汇流站与风光互补系统的融合将成为可能，将进一步推动海上光伏行业的发展。
一道新能应用技术部总经理何春涛提到，目前正关注离岛的生命支撑系统，为中远海的岛礁提供解决方案，计划通过采用矩阵式分布，每个单元100平方米，形成大规模的漂浮国土。除发电外，该系统还能提供住宅、空调、淡水、制氢、无土栽培等生命支撑功能，这将满足人在中远海生存的各种需求。从近海的智慧化养殖到中远海的生命支撑系统，展现了认了人类对海洋资源的全面利用和尊重，期待为海洋经济的可持续发展贡献力量。
责任编辑：周末
